Zedcor Volledig eigendom/PhotoObjects.net/Getty Images

Edelstenen zijn opmerkelijke natuurlijke materialen die tot ver buiten hun gebruik in sieraden tot de verbeelding spreken. Wetenschappelijke experimenten onderzoeken hun fysieke kenmerken (hoe ze licht reflecteren, reageren op hitte of omgaan met straling) om edelsteenkundigen en juweliers te helpen deze nauwkeurig te karakteriseren en identificeren.

Kleur en transparantie onderzoeken

Kleur is een primair diagnostisch hulpmiddel voor edelsteenkundigen. Stenen zoals granaat zien er nooit blauw uit, waardoor een proces van eliminatie mogelijk is. De tint kan verder worden beschreven door de verzadiging ervan (hoe levendig de kleur is) en de lichtheid of duisternis ervan. Opalen vertonen bijvoorbeeld een duidelijk gespikkeld patroon en een kleurenspel dat uniek is voor het mineraal. De transparantie varieert van volledig transparant, via semi-transparant tot ondoorzichtig. Door gericht licht door de steen te laten schijnen, observeert een deskundige hoeveel licht er doorlaat:volledige transmissie duidt op transparantie; geen ondoorzichtigheid van transmissiesignalen.

Hardheidstesten

De hardheid, gemeten op de Mohs-hardheidsschaal opgesteld door Friedrich Mohs in 1812, wordt bepaald door de ene edelsteen tegen een andere met bekende hardheid te krassen. Als een steen een mineraal met de classificatie 5,0 kan krassen, is de hardheid groter dan 5,0. Door de test te herhalen met een reeks referentiemineralen wordt de exacte waarde kleiner, een belangrijke stap in nauwkeurige identificatie.

Edelsteenbehandelingen

Veel commercieel waardevolle stenen ondergaan behandelingen om hun uiterlijk te verbeteren of te veranderen. Warmtebehandelingen, uitgevoerd in ovens bij 200–2000 °C, verwijderen ongewenste chromoforen. De natuurlijke groene tint van aquamarijn (een mengsel van gele en blauwe ijzeronzuiverheden) wordt bijvoorbeeld puur blauw zodra de gele component is geëlimineerd. Bij bestraling wordt gebruik gemaakt van gecontroleerde elektromagnetische straling om kleuren te veranderen:een bruine of gele diamant kan groen, blauw of roze worden, terwijl roze toermalijn rood kan worden.

Elektrische en magnetische eigenschappen

Hoewel de meeste edelstenen elektrisch isolerend zijn, vertonen een paar uniek gedrag. De blauwe diamant vormt een uitzondering en vertoont een meetbare elektrische geleidbaarheid. Hematiet daarentegen heeft een zwakke maar detecteerbare magnetische respons. Het herkennen van deze eigenschappen biedt een extra identificatielaag, vooral wanneer conventionele optische tests dubbelzinnige resultaten opleveren.